Wie peitschenartige Zellanhänge Körperflüssigkeitsfluss fördern

Wie peitschenartige Zellanhänge Körperflüssigkeitsfluss fördern

Konne´s Eck - Technik: Richtig schlagen (BOXEN) (Februar 2019).

Anonim

Forscher der Universität Nagoya haben ein Molekül identifiziert, mit dem Zellanhänge, so genannte Cilien, koordiniert den Flüssigkeitsfluss im Gehirn steuern können. dies verhindert die Anhäufung dieser Flüssigkeit, die sonst zu einer Schwellung des Kopfes führt, wie sie bei dem Hydrocephalus auftritt.

Einige Zellen im Körper enthalten lange, dünne Strukturen, die auf ihrer Oberfläche als Zilien bezeichnet werden. Sie weisen eine peitschenartige Bewegung auf, die den Fluss der Flüssigkeit an der Zelle fördert. Obwohl bekannt ist, dass diese Zilien im Körper eine lebenswichtige Rolle spielen, muss noch viel über ihre molekularen Komponenten und die Mechanismen, durch die sie funktionieren, verstanden werden. Dies gilt insbesondere für die Zilien auf Zellen, die die Ventrikel des Gehirns auskleiden, die Liquor (CSF) enthalten, das verschiedene Funktionen aufweist, einschließlich einer Dämpfung des Gehirns gegen potentiell schädigende Einflüsse.

Ein Team der Universität Nagoya hat dieses Problem aufgeklärt, indem er enthüllt, dass ein Molekül namens Daple essentiell ist, damit Zilien eine Anordnung annehmen, mit der sie gleichzeitig in eine Richtung schlagen können, wodurch ein Flüssigkeitsfluss an der Außenseite der Zelle entsteht. Diese Anordnung auf Zelloberflächen entlang der gesamten Auskleidung von Ventrikeln im Gehirn stellt den korrekten Fluss von CSF sicher, was wiederum seine Akkumulation verhindert, die mit einer Gehirnschwellung, bekannt als Hydrocephalus, assoziiert ist.

Das Team offenbarte die Bedeutung von Daple, indem es mutierte Mäuse erzeugte, die das Daple-Protein nicht exprimierten. Etwa 20 Tage nach der Geburt hatten diese Mäuse vergrßerte Köpfe, ähnlich wie bei menschlichen Hydrocephalus-Fällen. Weitere Studien zeigten, dass dies darauf zurückzuführen war, dass der CSF-Fluss gestört war.

"Wir haben einen Teil der Wand des Hirnventrikels des Gehirns ausgeschnitten und untersucht, ob fluoreszierende Kügelchen entlang ihrer Oberfläche in eine bestimmte Richtung getrieben werden", sagt Maki Takagishi. "Für Mäuse mit normaler Daplexpression gab es eine konsistente Bewegung in einer Richtung, aber diese fehlte in den Daple-Knockout-Mäusen."

Die Ergebnisse zeigten auch, dass das Fehlen von Daple Cilien aufnahm, die alle dieselbe Ausrichtung auf derselben Seite der Zellen hatten. Ohne die Zilien, die alle in die gleiche Richtung schlagen, würde es keinen gerichteten Fluss von CSF geben, der zu seiner Anhäufung und anschließenden Schwellung führt.

Laut Masahide Takahashi funktioniert "Daple durch eine zytoplasmatische Struktur namens Mikrotubuli, die Proteinfilamente sind, die an verschiedenen Funktionen beteiligt sind, einschließlich der Aufrechterhaltung der Gesamtstruktur von Zellen. Wenn Daple abwesend ist, können die Mikrotubuli die Anordnung von Strukturen, die Basalkörper genannt werden, nicht genau spezifizieren aus denen sich die Zilien entwickeln. "

Die Ergebnisse des Teams sollten zu einem tieferen Verständnis von Krankheiten führen, die durch die Funktionsstörung von Zilien verursacht werden. Diese umfassen nicht nur Hydrocephalus, sondern auch Asthma und sogar weibliche Unfruchtbarkeit, angesichts der strukturellen und funktionellen Ähnlichkeiten von Cilien in der Luftröhre und dem Eileiter.